一種身高測(cè)量裝置及測(cè)量方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種身高測(cè)量裝置，包含平臺(tái)及設(shè)置在平臺(tái)上的可升降的測(cè)量支架；平臺(tái)還設(shè)有與控制單元相連的重量傳感器，用于感應(yīng)平臺(tái)上所承重的重量大小，并傳遞信號(hào)給控制單元以預(yù)估待測(cè)量人的身高；所述的測(cè)量支架上裝有攝像頭、顯示屏與人臉識(shí)別模塊；所述攝像頭與人臉識(shí)別模塊、控制單元依次相連，用于捕捉人臉信息以實(shí)現(xiàn)身高測(cè)量的修正與反饋；本發(fā)明還提供了一種身高測(cè)量方法，通過人臉識(shí)別獲取臉部特征部位的坐標(biāo)的方式來控制測(cè)量支架升降來進(jìn)行身高的測(cè)量；本發(fā)明的有益效果是：測(cè)量時(shí)裝置高度只需要到達(dá)人體的實(shí)際高度即可，不需要向上超過人體高度，避免了測(cè)量時(shí)的身體接觸，且裝置可從任意高度啟動(dòng)，縮短了測(cè)量時(shí)間，提高了測(cè)量效率。
【專利說明】
一種身高測(cè)量裝置及測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及人體身高測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種身高測(cè)量裝置及測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的身高測(cè)量?jī)x器都需要一個(gè)高于人體身高的測(cè)量裝置，測(cè)量時(shí)需要將測(cè)量裝置的標(biāo)尺端與待測(cè)量人的頭頂靠接才可實(shí)現(xiàn)身高的測(cè)量;完成測(cè)量后，將測(cè)量裝置的標(biāo)尺端升高，以方便待測(cè)量人離開測(cè)量位;可見，對(duì)于待測(cè)量人來說，傳統(tǒng)的身高測(cè)量裝置需要有一定的身體接觸方可實(shí)現(xiàn)測(cè)量，且為了便于下一次測(cè)量的方便，傳統(tǒng)的身高測(cè)量裝置的標(biāo)尺端通常都升高到大于一般人體高度的尺寸，測(cè)量效率較低，且比較占用空間位置；另夕卜，在如醫(yī)院或敬老院需要對(duì)大量的待測(cè)量人進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的測(cè)量時(shí)還需要花大量的時(shí)間進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)及參數(shù)的填寫，效率太低，且無法適時(shí)轉(zhuǎn)為電子文件檔案，因此，有必要設(shè)計(jì)一種可以不通過身體接觸就可完成身高測(cè)量，且可將測(cè)量信息進(jìn)行電子存儲(chǔ)或傳輸?shù)难b置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的之一是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便的身高測(cè)量裝置，它可以避免與人體身體直接接觸而完成人體身高測(cè)量的身高測(cè)量裝置。
[0004]本發(fā)明提出的一種身高測(cè)量裝置，包含平臺(tái)及設(shè)置在平臺(tái)上的可升降的測(cè)量支架;所述的平臺(tái)還設(shè)有與控制單元相連的重量傳感器，用于感應(yīng)平臺(tái)上所承重的重量大小，并傳遞信號(hào)給控制單元以預(yù)估待測(cè)量人的身高;所述的測(cè)量支架上裝有攝像頭、人臉識(shí)別模塊和與控制單元相連的顯示屏;所述攝像頭與人臉識(shí)別模塊、控制單元依次相連，用于捕捉人臉信息以實(shí)現(xiàn)身高測(cè)量的修正與反饋;所述的測(cè)量支架包含驅(qū)動(dòng)裝置，所述的控制單元與驅(qū)動(dòng)裝置相連以控制測(cè)量支架的上升與下降；所述的控制單元包含存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)待測(cè)量人的個(gè)人信息及臉部特征信息。
[0005]進(jìn)一步的，所述的驅(qū)動(dòng)裝置包含電動(dòng)缸，電動(dòng)缸的輸入與控制單元相連;所述的電動(dòng)缸豎直安裝在平臺(tái)上以作為測(cè)量支架，電動(dòng)缸的活塞端裝有外殼，用于安裝攝像頭、人臉識(shí)別模塊與顯示屏。
[0006]所述的控制單元可以含有無線或有線通訊模塊，以便于將測(cè)量的信息傳送至系統(tǒng)服務(wù)器中，方便根據(jù)個(gè)人身份隨時(shí)調(diào)出與身份相匹配的測(cè)量信息或其他檢測(cè)信息;所述的無線通信模塊可以包含藍(lán)牙模塊、射頻通信模塊、wifi模塊或zigbee模塊中的其中一種模塊。本發(fā)明中還可以包含設(shè)置在平臺(tái)上的有線通訊模塊;所述的有線通訊模塊包含USB接口、RS232接口或RS485接口中的其中一種有線通訊接口，所述的有線通訊模塊與控制單元相連，以實(shí)現(xiàn)外界與控制單元間的有線通信或信息拷貝。
[0007]本發(fā)明的目的之二是提供一種操作方便的身高測(cè)量方法，它通過人臉識(shí)別獲取臉部特征部位的坐標(biāo)的方式來控制測(cè)量支架升降來進(jìn)行身高的測(cè)量，避免測(cè)量裝置與人體身體直接接觸來完成人體身高的測(cè)量，無需專人值守，測(cè)量簡(jiǎn)便、快捷。
[0008]本發(fā)明提出的身高測(cè)量方法包含以下步驟及方法:
[0009]A、待測(cè)量人站立在平臺(tái)上且臉部朝向測(cè)量支架方向，通過平臺(tái)上的重量傳感器獲取待測(cè)量人的體重值并將該體重值傳送至控制單元；
[0010]B、控制單元根據(jù)體重值信息計(jì)算出待測(cè)量人的預(yù)估身高值；
[0011]C、控制單元向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出指令驅(qū)動(dòng)測(cè)量支架上升并到達(dá)預(yù)估身高值的位置；
[0012]D、控制單元控制攝像頭開啟，攝像頭采集待測(cè)量人的人臉圖像，并將人臉圖像信號(hào)傳遞至人臉識(shí)別模塊，由人臉識(shí)別模塊進(jìn)行人臉探測(cè)，如果探測(cè)到人臉，則將人臉在圖像上的位置傳遞至控制單元，與控制單元內(nèi)部預(yù)設(shè)的位置進(jìn)行比對(duì)；
[0013]E、若比對(duì)結(jié)果一致，則說明測(cè)量支架的高度已經(jīng)與待測(cè)量人身高相同，測(cè)量支架的高度即是待測(cè)量人的確切身高;若比對(duì)結(jié)果不一致，即人臉圖像與預(yù)設(shè)的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)存在上下誤差，控制單元根據(jù)上下誤差的誤差量控制測(cè)量支架作相應(yīng)的升高或下降調(diào)整后，使測(cè)量支架的最終高度與待測(cè)量人身高相同，以得到待測(cè)量人的確切身高；
[0014]F、控制單元將待測(cè)量人的確切身高發(fā)送給與控制單元相連的語音模塊作身高語音播報(bào)，或者發(fā)送給顯示屏作身高的直觀顯示，或通過與控制單元相連的無線通信模塊/有線通訊模塊上傳到信息系統(tǒng)中，以備后期調(diào)用待測(cè)量人的測(cè)量信息；
[0015]G、步驟D中的預(yù)設(shè)位置為預(yù)設(shè)在控制單元內(nèi)的人臉在圖像上的一個(gè)目標(biāo)位置，當(dāng)人臉出現(xiàn)在該位置時(shí)，測(cè)量支架的高度與待測(cè)量人的身高一致；
[0016]H、在步驟D中，若攝像頭未采集到人臉圖像，控制單元?jiǎng)t控制測(cè)量支架作上升或下降的動(dòng)作，人臉識(shí)別模塊通過攝像頭采集的畫面信號(hào)引導(dǎo)測(cè)量支架向人臉位置移動(dòng)。
[0017]進(jìn)一步的，在步驟A之前將需要測(cè)量身高的若干待測(cè)量人的個(gè)人信息及對(duì)應(yīng)的個(gè)人臉部圖像信息錄入控制單元中的存儲(chǔ)模塊內(nèi)，在測(cè)量身高的同時(shí)能夠識(shí)別出待測(cè)量人的身份信息，并使待測(cè)量人的測(cè)量的身高信息與個(gè)人身份信息相匹配。
[0018]進(jìn)一步的，步驟D中的人臉探測(cè)結(jié)果為眼、鼻、嘴形成的點(diǎn)或人體臉部圖像框的中心點(diǎn)。
[0019]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是:
[0020](1)、通過人臉識(shí)別模塊采集的臉部特征，進(jìn)行坐標(biāo)比對(duì)后對(duì)測(cè)量支架的位置進(jìn)行修正，測(cè)量支架的位置與身高修正標(biāo)準(zhǔn)相加以計(jì)算出人體的具體身高，測(cè)量支架無需超過人體高度，且裝置可從任意高度啟動(dòng)，縮短了測(cè)量時(shí)間，提高了測(cè)量效率；
[0021](2)、在不測(cè)量的時(shí)候，可以降下測(cè)量支架，減少占用的空間；
[0022](3)、無需專人值守測(cè)量，減少了人員成本，測(cè)量簡(jiǎn)便、快捷，改善了待測(cè)量人的測(cè)量體驗(yàn)；
[0023](4)、測(cè)量得到的數(shù)據(jù)可自動(dòng)匹配身份信息，并存儲(chǔ)傳送至其它信息系統(tǒng)所使用或處理，不需要進(jìn)行人為處理，既方便信息傳遞與保存，也提高處理效率。
【附圖說明】
[0024]圖1為實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為實(shí)施例1的身高測(cè)量方法邏輯圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合圖示與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明ο
[0027]實(shí)施例1
[0028]如圖1所示，一種身高測(cè)量裝置，包含平臺(tái)I及電動(dòng)缸2，電動(dòng)缸2作為豎立且固定在平臺(tái)I上以作為集成了驅(qū)動(dòng)裝置的測(cè)量支架;所述的平臺(tái)I內(nèi)設(shè)有控制單元5，控制單元5的輸出與電動(dòng)缸2的輸入相連;電動(dòng)缸2的活塞端裝有外殼3，用于安裝人臉識(shí)別模塊7、攝像頭4以及分別與控制單元5相連的顯示屏8和語音模塊10;攝像頭4與人臉識(shí)別模塊7相連，人臉識(shí)別模塊7與控制單元5相連;所述的平臺(tái)I還設(shè)有與控制單元5相連的重量傳感器6，用于感應(yīng)平臺(tái)上所承重的重量大小，并傳遞信號(hào)給控制單元5;所述的控制單元5包含存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)待測(cè)量人的個(gè)人信息及臉部特征信息;所述的控制單元還包含無線通信模塊;所述的無線通信模塊至少包含藍(lán)牙模塊、射頻通信模塊、wifi模塊或zigbee模塊中的其中一種模塊，以實(shí)現(xiàn)本身高測(cè)量裝置可方便的將身高測(cè)量信息以無線方式傳遞給其他信息處理平臺(tái)；平臺(tái)I上設(shè)有有線通訊模塊9;所述的有線通訊模塊9包含USB接口、RS232接口或RS485接口中的其中一種有線通訊接口，所述的有線通訊模塊9與控制單元相連，以實(shí)現(xiàn)外界與控制單元間的有線通信或信息拷貝。
[0029]本實(shí)施例還提出基于本身高測(cè)量裝置的一種身高測(cè)量方法，如圖2所示，其具體測(cè)量步驟及測(cè)量方法如下:先將若干需要測(cè)量身高的待測(cè)量人的個(gè)人信息及對(duì)應(yīng)的個(gè)人身份識(shí)別信息錄入控制單元中的存儲(chǔ)模塊內(nèi)；測(cè)量時(shí)待測(cè)量人面向攝像頭4站到平臺(tái)I上，重量傳感器6感應(yīng)到重量信號(hào)并將信號(hào)傳遞給控制單元5，控制單元5根據(jù)接收到的重量信號(hào)計(jì)算出一個(gè)預(yù)期身高，同時(shí)向測(cè)量支架即電動(dòng)缸2發(fā)出與預(yù)期身高相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào);測(cè)量支架即電動(dòng)缸2接收到控制單元5發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)后開始動(dòng)作，電動(dòng)缸2的活塞端帶動(dòng)外殼3開始上升并到達(dá)預(yù)期身高位置，然后控制單元5啟動(dòng)面部識(shí)別功能;攝像頭4采集待測(cè)量人的人臉圖像，并將人臉圖像信號(hào)傳遞至人臉識(shí)別模塊7，由人臉識(shí)別模塊7進(jìn)行人臉探測(cè)，如果探測(cè)到人臉，則將人臉在圖像上的位置傳遞至控制單元5，與控制單元5內(nèi)部預(yù)設(shè)位置進(jìn)行比對(duì);人臉在圖像上的位置為眼、鼻、嘴形成的坐標(biāo)點(diǎn)或人體臉部圖像框的中心點(diǎn)；所述的預(yù)設(shè)位置為預(yù)設(shè)在控制單元5內(nèi)的人臉在圖像上的一個(gè)目標(biāo)位置，當(dāng)人臉出現(xiàn)在該位置時(shí)，測(cè)量支架的高度與待測(cè)量人的身高一致;若比對(duì)結(jié)果一致，則說明測(cè)量支架的高度已經(jīng)與待測(cè)量人身高相同，測(cè)量支架的高度即是待測(cè)量人的確切身高;若比對(duì)結(jié)果不一致，即人臉圖像與預(yù)設(shè)的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)存在上下誤差，控制單元5根據(jù)上下誤差的誤差量控制測(cè)量支架作相應(yīng)的升高或下降調(diào)整后，使測(cè)量支架的最終高度與待測(cè)量人身高相同，以得到待測(cè)量人的確切身高;若攝像頭4未采集到人臉圖像，控制單元5則控制測(cè)量支架作上升或下降的動(dòng)作，人臉識(shí)別模塊7通過攝像頭采集的畫面信號(hào)引導(dǎo)測(cè)量支架向人臉位置移動(dòng);測(cè)量到確切身高后，控制單元5將待測(cè)量人的確切身高發(fā)送給語音模塊10作身高語音播報(bào)，或者發(fā)送給顯示屏8作身高的直觀顯示，或通過無線通信模塊/有線通訊模塊上傳到信息系統(tǒng)中，以備后期調(diào)用待測(cè)量人的測(cè)量信息；人臉識(shí)別模塊在探測(cè)人臉的同時(shí)，將探測(cè)到的人臉與存儲(chǔ)模塊中所有的臉部圖像進(jìn)行比對(duì)，使測(cè)量身高的同時(shí)能夠識(shí)別出待測(cè)量人身份，并將測(cè)量的身高信息與個(gè)人身份信息相關(guān)聯(lián)。
[0030]本發(fā)明可運(yùn)用于測(cè)量人數(shù)較多、測(cè)量?jī)x器使用較頻繁的場(chǎng)合，如在醫(yī)院或養(yǎng)老院使用時(shí)，可先將待測(cè)人員的身份信息預(yù)先錄入至控制單元的存儲(chǔ)模塊里，可以是由人臉識(shí)別模塊采集臉部信息進(jìn)行身份識(shí)別，也可以是通過指紋、刷卡等方式作為身份識(shí)別的途徑，還可以采用其它途徑來進(jìn)行身份識(shí)別，通過本方法進(jìn)行身高測(cè)量，無需專人值守，就可以進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量，測(cè)量方便，減少專人值守測(cè)量人員，降低了人員成本，可以將測(cè)量的結(jié)果記錄在對(duì)應(yīng)測(cè)量人的身份信息中并存儲(chǔ)，測(cè)量的數(shù)據(jù)還可以傳送到醫(yī)院的醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)中或養(yǎng)老院的監(jiān)護(hù)系統(tǒng)中，以方便及時(shí)了解測(cè)量人員的生理狀態(tài)。
[0031]為適應(yīng)大多數(shù)人的身高測(cè)量，選取電動(dòng)缸2的行程不大于1.2M，即理論上可測(cè)量約2.3M以下尺寸的身高。
[0032]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種身高測(cè)量裝置，包含平臺(tái)及設(shè)置在平臺(tái)上的可升降的測(cè)量支架;其特征在于:所述的平臺(tái)還設(shè)有與控制單元相連的重量傳感器，用于感應(yīng)平臺(tái)上所承重的重量大小，并傳遞信號(hào)給控制單元以預(yù)估待測(cè)量人的身高;所述的測(cè)量支架上裝有攝像頭、人臉識(shí)別模塊和與控制單元相連的顯示屏;所述攝像頭與人臉識(shí)別模塊、控制單元依次相連，用于捕捉人臉信息以實(shí)現(xiàn)身高測(cè)量的修正與反饋;所述的測(cè)量支架包含驅(qū)動(dòng)裝置，所述的控制單元與驅(qū)動(dòng)裝置相連以控制測(cè)量支架的上升與下降；所述的控制單元包含存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)待測(cè)量人的個(gè)人信息及臉部特征信息。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種身高測(cè)量裝置，其特征在于:所述的驅(qū)動(dòng)裝置包含電動(dòng)缸，電動(dòng)缸的輸入與控制單元相連;所述的電動(dòng)缸豎直安裝在平臺(tái)上以作為測(cè)量支架，電動(dòng)缸的活塞端裝有外殼，用于安裝攝像頭、人臉識(shí)別模塊和顯示屏。3.如權(quán)利要求1或2所述的身高測(cè)量裝置進(jìn)行身高測(cè)量的方法，其特征在于包含以下步驟及方法: A、待測(cè)量人站立在平臺(tái)上且臉部朝向測(cè)量支架方向，通過平臺(tái)上的重量傳感器獲取待測(cè)量人的體重值并將該體重值傳送至控制單元； B、控制單元根據(jù)體重值信息計(jì)算出待測(cè)量人的預(yù)估身高值； C、控制單元向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出指令驅(qū)動(dòng)測(cè)量支架上升并到達(dá)預(yù)估身高值的位置； D、控制單元控制攝像頭開啟，攝像頭采集待測(cè)量人的人臉圖像，并將人臉圖像信號(hào)傳遞至人臉識(shí)別模塊，由人臉識(shí)別模塊進(jìn)行人臉探測(cè)，如果探測(cè)到人臉，則將探測(cè)到的人臉在圖像上的位置傳遞至控制單元，控制單元將該位置與預(yù)設(shè)位置進(jìn)行比對(duì)； E、若比對(duì)結(jié)果一致，則說明測(cè)量支架的高度已經(jīng)與待測(cè)量人身高相同，測(cè)量支架的高度即是待測(cè)量人的確切身高;若比對(duì)結(jié)果不一致，即人臉在圖像上的位置與預(yù)設(shè)位置存在上下誤差，控制單元根據(jù)上下誤差的誤差量控制測(cè)量支架作相應(yīng)的升高或下降調(diào)整后，使測(cè)量支架的最終高度與待測(cè)量人身高相同，以得到待測(cè)量人的確切身高； F、控制單元將待測(cè)量人的確切身高發(fā)送給與控制單元相連的語音模塊作身高語音播報(bào)，或者發(fā)送給顯示屏作身高的直觀顯示，或通過與控制單元相連的無線通信模塊/有線通訊模塊上傳到信息系統(tǒng)中，以備后期調(diào)用待測(cè)量人的測(cè)量信息； G、步驟D中的預(yù)設(shè)位置為預(yù)設(shè)在控制單元內(nèi)的人臉在圖像上的一個(gè)目標(biāo)位置，當(dāng)人臉出現(xiàn)在該位置時(shí)，測(cè)量支架的高度與待測(cè)量人的身高一致； H、在步驟D中，若攝像頭未采集到人臉圖像，控制單元?jiǎng)t控制測(cè)量支架作上升或下降的動(dòng)作，人臉識(shí)別模塊通過攝像頭采集的畫面信號(hào)引導(dǎo)測(cè)量支架向人臉位置移動(dòng)。4.如權(quán)利要求3所述的身高測(cè)量方法，其特征在于:在步驟A之前將需要測(cè)量身高的若干待測(cè)量人的個(gè)人信息及對(duì)應(yīng)的個(gè)人臉部圖像信息輸入控制單元中的存儲(chǔ)模塊內(nèi)，步驟D中，人臉識(shí)別模塊在探測(cè)人臉的同時(shí)，將探測(cè)到的人臉與存儲(chǔ)模塊中所有的臉部圖像進(jìn)行比對(duì)，使測(cè)量身高的同時(shí)能夠識(shí)別出待測(cè)量人身份，并將測(cè)量的身高信息與個(gè)人身份信息相關(guān)聯(lián)。5.如權(quán)利要求3或4所述的身高測(cè)量方法，其特征在于:步驟D中人臉識(shí)別模塊探測(cè)到到的人臉在圖像上的位置為眼、鼻、嘴形成的坐標(biāo)點(diǎn)或人體臉部圖像框的中心點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】A61B5/107GK106073786SQ201610431969
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】張宇旻, 許波, 華斌山, 徐躍樂
【申請(qǐng)人】四川諦達(dá)諾科技有限公司